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上海朕鋅電氣設備有限公司

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產品簡介
西門子6SN1118-0DJ21-0AA2
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西門子數控伺服系統:802C S、802D SL、810D DE、820D SL、840C CE、840D DE、840D SL、840Di SL、S120數 控 系 統、數 控 伺 服 驅 動 模 塊、控制 模 塊、電 源模 塊、備 品 備 件 等。
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SIEMENS西門子上海朕鋅電氣設備有限公司

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工作 (同步)

1.電子齒輪比

1.1 電子齒輪比的作用
電子齒輪比就是對伺服接收到的上位機脈沖頻率進行放大或者縮小。其中一個參數為分子,為電機編碼器的分辨率;一個為分母,為電機旋轉一圈所需要的脈沖數。如果分子大于分母就是放大,如果分子小于分母就是縮小。
在 實際應用中,連接不同的機械結構,移動zui小單位量所需的電機轉動量是不同的,例如:同樣一個伺服電機,如果連接了一個螺距為10mm的絲杠,那么電機轉一 圈機械移動10mm,每移動0.001mm就需要電機轉1/10000圈;而如果連接螺距為5mm的絲杠,每移動0.001mm需要電機轉1/5000 圈。而電機編碼器的分辨率是相同的,因此可以通過設置電子齒輪比來使電機脈沖數和機械zui小移動量相匹配,這就是電子齒輪比的作用。 1.2 相關概念介紹
(1)編碼器分辨率:伺服電機軸旋轉編碼器反饋脈沖數。
 V90的伺服電機有增量編碼器和值編碼器,其分辨率如下圖:
tu1
圖01. V90伺服電機編碼器的分辨率
(2)每轉脈沖數:絲杠轉動一圈所需脈沖數。
(3)zui小長度單位(LU):上位機發出一個脈沖時,絲杠移動的直線距離或旋轉軸轉動的度數,也是控制系統所能控制的zui小距離。這個值越小,經各種補償后越容易得到更高的加工精度和表面質量。當進給速度滿足要求的情況下,可以設定較小的長度單位。也稱作“脈沖當量”。
(4)螺距:螺紋上相鄰兩牙對應點之間的軸向距離。

2.1 V90電子齒輪比的設置
V90電子齒輪比的設置方法如圖2所示:

tu2 圖02.  V90的電子齒輪比設置

從圖中可以看出V90的電子齒輪比的設置有兩種方法,這兩種方法的本質都是算出編碼器分辨率與期望每轉脈沖數的比值。
(1)電子齒輪比=編碼器分辨率 / P29011。P29011即為期望每轉脈沖數;
(2)當P29011設定為0時,電子齒輪比=P29012 / P29013。
這幾個參數的說明如圖3所示: tu3
圖03. 相關參數說明

四個電子齒輪比分子可通過數字量輸入信號的組合EGEAR1和EGEAR2來選擇,如圖4所示:

tu4
圖4. 電子齒輪比分子的選擇

還有兩點需要注意的是:
(1)電子齒輪比的取值范圍是0.02到200;
(2)僅可在伺服關閉狀態下設置電子齒輪比。

2.2電子齒輪比的計算及舉例
比如有一套機械系統,如圖5所示: tu5
圖05. 機械系統

其中:a/b為電子齒輪比;
            LU為zui小長度單位;
            r為編碼器分辨率;
            i= n/m為機械減速比(n電機側轉速,m負載側轉速);
            c為絲杠螺距。
那么期望每轉脈沖數d的計算:

gongshi1

電子齒輪比計算:

gongshi2

計算電子齒輪比的實例:

shili1

圖06. 電子齒輪比計算實例

再比如:
PLC的zui大脈沖頻率為200KHz,電機的額定轉速為3000rpm,伺服電機編碼器分辨率是524288;絲杠螺距是10mm(沒有減速箱)。
問:如果電子齒輪比是1,伺服電機的zui大轉速?
答:PLC  控制伺服電機能達到的zui大轉速=200×1000×60/524288=22.89rpm
問:PLC發出zui大脈沖頻率,如何通過設置V90的電子齒輪比才能讓電機以額定轉速運行?
答:電機額定轉速3000rpm=50r/s,50r/s時的脈沖頻率:50×524288=26214400,
因此電子齒輪比=26214400/(200×1000)=524288/4000(設置P29011=4000)。 附:

tu7
圖07. 西門子PLC的zui大脈沖頻率

6se70 伺服控制器(MC)集成了定位功能,要實現定位控制可以有三種方法:直接設定位置控制器,基本定位功能(自由功能塊),F01定位功能。

1 基本定位功能概述
基本定位功能是MC伺服控制器在自由功能塊中固化的功能,可以免費使用,實現運動控制系統中的一些簡單定位功能,如:homing ,position ,setup 功能。可以選擇旋轉軸和線性軸,設定定位限位開關等功能,能滿足大部分定位應用的要求。
功能圖在說明書的789a,789b,789c 部分,如圖1所示。


圖1

 


圖2


圖3

2 啟用基本定位功能
首先設置MC 裝置的參數,使裝置能在速度閉環模式驅動運行(參見調試手冊P060=3或P060=5的調試步驟 ),然后設定參數激活基本定位功能,流程如下:



圖4

3 基本定位功能的參數設定
U856 ---速度的標稱值,即*轉速對應的 LU, 通常設定為額定轉速,單位1000LU/min
例如 電機額定轉速3000rpm , 編碼器脈沖4096/rev,則U856=4096*3000/1000=12288
U857---加速度標稱值
U858---旋轉軸線性軸選擇


圖5

裝置合閘使能后,進入o011 狀態,等待速度,此時對控制字進行設定可以實現工作模式。首先ENABLE POS/REF,基本定位功能使能激活(B0220連接量使能),然后可以進行各種工作模式的操作。

3.1 Homing mode (回零模式)
Homing mode (回零點) 包含兩種方式Homing on the fly模式和Homing movement模式。

3.1.1 Homing on the fly模式

• Homing 模式使能REF_ON =1 ;
• 模式選擇REF_TYPE=0 ;
• 通過數字量輸入4或5來觸發動作,也可與SETUP或 POSITION模式一同使用。

3.1.2 Homing movement 模式

• 模式選擇REF_TYPE=1 ;
• 選擇開關動作有效時的運行方向,REF_D=0 正向運行過程中,開關動作有效
REF_D=1 反向向運行過程中,開關動作有效
• 設定啟動時的運行方向,正向D_FWD=1或反向B_FWD=1
• 為正向限位D_FWD_STOP 和反向限位B_FWD_STOP分配兩個數字量開關,高電平表示到達限位
• Homing 模式使能REF_ON 上升沿激活動作,開始運行 ;

工作時序如下(圖6):


圖6

3.2 Set up mode (速度模式)

• 使能SETUP_ON=1
• 設定運行方向D_FWD或B_FWD上升沿觸發運行動作
• 運行速度設定U868
• 也可以在設定好方向后SETUP_ON上升沿觸發動作

工作時序如下(圖7)


圖7

3.3 Position mode (定位模式)
Position 模式包含兩種定位方式,定位方式和相對定位方式。

3.3.1 Absolute position (定位方式)

• 使能POS_ON=1
• 使能POS_TYP=0
• D_FWD=1正向運行到設定位置
B_FWD=1 反向運行到設定位置
D_FWD=0,B_FWD=0zui短路徑運行到設定位置
• 位置設定U867,速度U868

3.3.2 Relative position (相對定位方式)

• 使能POS_ON=1
• 使能POS_TYP=1
• 數據裝入方式SPV_RIE_TYP=0
• 位置設定U867,速度U868
• 運行方向由設定位置的符號決定
• 每次SPV_RIE上升沿觸發一次新的相對定位運行

4使用DriveMonitor 軟件調試基本定位功能
DriveMonitor 軟件為簡單定位功能提供了可視化的調試界面,可以方便實用。
首先將PC機連接到MC裝置上,選擇在線模式,連接成功后,在Drive Navigator 中出現 Basic position operating screen ,鼠標點擊圖標進入 (圖8)。
注意:在使用前需要完成基本定位功能的啟動參數設定。


圖8

點擊Basic position 選項后,會顯示如下界面(圖9),想要進行面板的控制,需要點擊Request master control 按鈕:

西門子6SN1118-0DJ21-0AA2
圖9

選擇Request master control ,激活面板控制后,會出現對話框(圖10),直接選擇ok按鈕


圖10

請求控制成功后,Request master control 按鈕變為黃色,同時自動將速度環也設定為主控狀態,可以對基本裝置的控制字進行操作(圖11):


圖11

請求控制后,可以在basic position 控制窗口設定參數進行調試。首先需要單擊
p210按鈕,綠色為激活使能。(圖12)


圖12

可以通過勾選“Expert mode”進入專家模式,擴展set up 和 homing 功能到窗口中,然后根據控制字進行操作。(圖13)


圖13

Homing 模式需要使用數字輸入3或4快速開關,可以通過參數P647或p648 定義。


圖14

5. 使用DriveMonitor 軟件生成基本定位功能參數腳本
通過drivemonitor可視化界面,設定基本定位功能參數。進入界面后,選擇Next按鈕進入設定界面(圖15)。


圖15

進入Drive Configuration 界面可以配置軸的類型,以及編碼器旋轉一圈對應的長度(圖16):


圖16

在reference Point Approach 界面設定額定速度以及加速度,同時可以點擊Homing mode 按鈕進入Homing選擇:


圖17

可以在Homing mode 界面設定homing信號,以及運行方向:


圖17

Position Monitor 窗口可以進行定位精度監控范圍設定:


圖19


定義軟限位開關,針對線性軸時,可以設定zui大及zui小行程:


圖20

定義齒輪等機械間隙補償。
設定完成后可以選擇Generating scriptfile 按鈕,系統會自動根據前面設定的參數,生成腳本文件,然后將參數腳本文件下載到裝置中即可生效。


圖21

系統中也設有標準的應用腳本,但是只提供了Basic application for the control 的應用,其余兩個應用腳本是空的,無法使用。具體參數設置可以打開腳本查看,或選擇help 按鈕查看。


圖22

關于每個設置參數對應的參數,可以通過Help 按鈕來查看相應的幫助文檔,點擊每個窗口上對應的Help按鈕即可彈出幫助文檔。

1 G120控制單元CU240
2 CU240E 6SL3244-0BA10-0BA0
3 CU240S 6SL3244-0BA20-1BA0
4 CU240S DP 6SL3244-0BA20-1PA0
5 CU240S PN 6SL3244-0BA20-1FA0
6 CU240S DP-F 6SL3244-0BA21-1PA0
7 CU240S PN-F 6SL3244-0BA21-1FA0
8 PM240(不帶內置濾波器)380-480V 3AC 重載
9 1.3A/0.37KW 6SL3224-0BE13-7UA0
10 1.7A/0.55KW 6SL3224-0BE15-5UA0
11 2.2A/0.75KW 6SL3224-0BE17-5UA0
12 3.1A/1.1KW 6SL3224-0BE21-1UA0
13 4.1A/1.5KW 6SL3224-0BE21-5UA0
14 5.9A/2.2KW 6SL3224-0BE22-2UA0
15 7.7A/3KW 6SL3224-0BE23-0UA0
16 10.2A/4KW 6SL3224-0BE24-0UA0
17 18A/5.5KW 6SL3224-0BE25-5UA0
18 25A/7.5KW 6SL3224-0BE27-5UA0
19 32A/11KW 6SL3224-0BE31-1UA0
20 38A/15KW 6SL3224-0BE31-5UA0
21 45A/18.5KW 6SL3224-0BE31-8UA0
22 60A/22KW 6SL3224-0BE32-2UA0
23 75A/30KW 6SL3224-0BE33-0UA0
24 90A/37KW 6SL3224-0BE33-7UA0
25 110A/45KW 6SL3224-0BE34-5UA0
26 145A/55KW 6SL3224-0BE35-5UA0
27 178A/75KW 6SL3224-0BE37-5UA0
28 205A/90KW 6SL3224-0BE38-8UA0
29 250A/110KW 6SL3224-0BE41-1UA0
30 302A/132KW 6SL3224-0XE41-3UA0
31 370A/160KW 6SL3224-0XE41-6UA0
32 477A/200KW 6SL3224-0XE42-0UA0
33 PM240(不帶內置濾波器)380-480V 3AC 輕載
34 1.3A/0.37KW 6SL3224-0BE13-7UA0
35 1.7A/0.55KW 6SL3224-0BE15-5UA0
36 2.2A/0.75KW 6SL3224-0BE17-5UA0
37 3.1A/1.1KW 6SL3224-0BE21-1UA0
38 4.1A/1.5KW 6SL3224-0BE21-5UA0
39 5.9A/2.2KW 6SL3224-0BE22-2UA0
40 7.7A/3KW 6SL3224-0BE23-0UA0
41 10.2A/4KW 6SL3224-0BE24-0UA0
42 18A/7.5KW 6SL3224-0BE25-5UA0
43 25A/11KW 6SL3224-0BE27-5UA0
44 32A/15KW 6SL3224-0BE31-1UA0
45 38A/18.5KW 6SL3224-0BE31-5UA0
46 45A/22KW 6SL3224-0BE31-8UA0
47 60A/30KW 6SL3224-0BE32-2UA0
48 75A/37KW 6SL3224-0BE33-0UA0
49 90A/45KW 6SL3224-0BE33-7UA0
50 110A/55KW 6SL3224-0BE34-5UA0
51 145A/75KW 6SL3224-0BE35-5UA0
52 178A/90KW 6SL3224-0BE37-5UA0
53 205A/110KW 6SL3224-0BE38-8UA0
54 250A/132KW 6SL3224-0BE41-1UA0
55 302A/160KW 6SL3224-0XE41-3UA0
56 370A/200KW 6SL3224-0XE41-6UA0
57 477A/250KW 6SL3224-0XE42-0UA0
58 PM240(帶內置濾波器)380-480V 3AC重載
59 5.9A/2.2KW 6SL3224-0BE22-2AA0
60 7.7A/3KW 6SL3224-0BE23-0AA0
61 10.2A/4KW 6SL3224-0BE24-0AA0
62 18A/5.5KW 6SL3224-0BE25-5AA0
63 25A/7.5KW 6SL3224-0BE27-5AA0
64 32A/11KW 6SL3224-0BE31-1AA0
65 38A/15KW 6SL3224-0BE31-5AA0
66 45A/18.5KW 6SL3224-0BE31-8AA0
67 60A/22KW 6SL3224-0BE32-2AA0
68 75A/30KW 6SL3224-0BE33-0AA0
69 90A/37KW 6SL3224-0BE33-7AA0
70 110A/45KW 6SL3224-0BE34-5AA0
71 145A/55KW 6SL3224-0BE35-5AA0
72 178A/75KW 6SL3224-0BE37-5AA0
73 PM240(帶內置濾波器)380-480V 3AC輕載
74 5.9A/2.2KW 6SL3224-0BE22-2AA0
75 7.7A/3KW 6SL3224-0BE23-0AA0
76 10.2A/4KW 6SL3224-0BE24-0AA0
77 18A/7.5KW 6SL3224-0BE25-5AA0
78 25A/11KW 6SL3224-0BE27-5AA0
79 32A/15KW 6SL3224-0BE31-1AA0
80 38A/18.5KW 6SL3224-0BE31-5AA0
81 45A/22KW 6SL3224-0BE31-8AA0
82 60A/30KW 6SL3224-0BE32-2AA0
83 75A/37KW 6SL3224-0BE33-0AA0
84 90A/45KW 6SL3224-0BE33-7AA0
85 110A/55KW 6SL3224-0BE34-5AA0
86 145A/75KW 6SL3224-0BE35-5AA0
87 178A/90KW 6SL3224-0BE37-5AA0
88 PM250(帶內置濾波器)380-480V 3AC重載
89 18A/5.5KW 6SL3225-0BE25-5AA0
90 18A/5.5KW 6SL3225-0BE25-5AA1 
91 25A/7.5KW 6SL3225-0BE27-5AA0
92 25A/7.5KW 6SL3225-0BE27-5AA1 
93 32A/11KW 6SL3225-0BE31-1AA0
94 32A/11KW 6SL3225-0BE31-1AA1 
95 38A/15KW 6SL3225-0BE31-5AA0
96 45A/18.5KW 6SL3225-0BE31-8AA0
97 60A/22KW 6SL3225-0BE32-2AA0
98 75A/30KW 6SL3225-0BE33-0AA0
99 90A/37KW 6SL3225-0BE33-7AA0
100 110A/45KW 6SL3225-0BE34-5AA0
101 145A/55KW 6SL3225-0BE35-5AA0
102 178A/75KW 6SL3225-0BE37-5AA0
103 PM250(帶內置濾波器)380-480V 3AC輕載
104 18A/7.5KW 6SL3225-0BE25-5AA0
105 18A/7.5KW 6SL3225-0BE25-5AA1 
106 25A/11KW 6SL3225-0BE27-5AA0
107 25A/11KW 6SL3225-0BE27-5AA1 
108 32A/15KW 6SL3225-0BE31-1AA0
109 32A/15KW 6SL3225-0BE31-1AA1 
110 38A/18.5KW 6SL3225-0BE31-5AA0
111 45A/22KW 6SL3225-0BE31-8AA0
112 60A/30KW 6SL3225-0BE32-2AA0
113 75A/37KW 6SL3225-0BE33-0AA0
114 90A/45KW 6SL3225-0BE33-7AA0
115 110A/55KW 6SL3225-0BE34-5AA0
116 145A/75KW 6SL3225-0BE35-5AA0
117 178A/90KW 6SL3225-0BE37-5AA0
118 進線電抗器(僅用于PM240)
119 0.37KW 6SE6400-3CC00-2AD3
120 0.55KW 6SE6400-3CC00-2AD3
121 0.75KW 6SE6400-3CC00-4AD3
122 1.1KW 6SE6400-3CC00-4AD3
123 1.5KW 6SE6400-3CC00-6AD3
124 2.2KW 6SL3203-0CD21-0AA0
125 3KW 6SL3203-0CD21-0AA0
126 4KW 6SL3203-0CD21-4AA0
127 7.5KW 6SL3203-0CD22-2AA0
128 11KW 6SL3203-0CD22-2AA0
129 15KW 6SL3203-0CD23-5AA0
130 18.5KW 6SL3203-0CJ24-5AA0
131 22KW 6SL3203-0CJ24-5AA0
132 30KW 6SL3203-0CD25-3AA0
133 37KW 6SL3203-0CJ28-6AA0
134 45KW 6SL3203-0CJ28-6AA0
135 55KW 6SE6400-3CC11-2FD0
136 75KW 6SE6400-3CC11-2FD0
137 90KW 6SE6400-3CC11-7FD0
138 110KW 6SL3000-0CE32-3AA0
139 132KW 6SL3000-0CE32-8AA0
140 160KW 6SL3000-0CE33-3AA0
141 200KW 6SL3000-0CE35-1AA0
142 250KW 6SL3000-0CE35-1AA0
143 輸出電抗器
144 0.37KW 6SE6400-3TC00-4AD2
145 0.55KW 6SE6400-3TC00-4AD2
146 0.75KW 6SE6400-3TC00-4AD2
147 1.1KW 6SE6400-3TC00-4AD2
148 1.5KW 6SE6400-3TC00-4AD2
149 2.2KW 6SL3202-0AE21-0CA0
150 3KW 6SL3202-0AE21-0CA0
151 4KW 6SL3202-0AE21-0CA0
152 7.5KW 6SL3202-0AJ23-2CA0
153 11KW 6SL3202-0AJ23-2CA0
154 15KW 6SL3202-0AJ23-2CA0
155 18.5KW 6SE6400-3TC05-4DD0
156 22KW 6SE6400-3TC03-8DD0
157 30KW 6SE6400-3TC05-4DD0
158 37KW 6SE6400-3TC08-0ED0
159 45KW 6SE6400-3TC07-5ED0
160 55KW 6SE6400-3TC14-5FD0
161 75KW 6SE6400-3TC15-4FD0
162 90KW 6SE6400-3TC14-5FD0
163 110KW 6SL3000-2BE32-1AA0
164 132KW 6SL3000-2BE32-6AA0
165 160KW 6SL3000-2BE33-2AA0
166 200KW 6SL3000-2BE33-8AA0
167 250KW 6SL3000-2BE35-0AA0
168 制動電阻
169 0.37KW 6SE6400-4BD11-0AA0
170 0.55KW 6SE6400-4BD11-0AA0
171 0.75KW 6SE6400-4BD11-0AA0
172 1.1KW 6SE6400-4BD11-0AA0
173 1.5KW 6SE6400-4BD11-0AA0
174 2.2KW 6SL3201-0BE12-0AA0
175 3KW 6SL3201-0BE12-0AA0
176 4KW 6SL3201-0BE12-0AA0
177 7.5KW 6SE6400-4BD16-5CA0
178 11KW 6SE6400-4BD16-5CA0
179 15KW 6SE6400-4BD16-5CA0
180 18.5KW 6SE6400-4BD21-2DA0
181 22KW 6SE6400-4BD21-2DA0
182 30KW 6SE6400-4BD21-2DA0
183 55KW 6SE6400-4BD24-0FA0
184 75KW 6SE6400-4BD24-0FA0
185 90KW 6SE6400-4BD24-0FA0
186 110KW 6SE6400-4BD26-0FA0
187 132KW 6SE6400-4BD26-0FA0
188 160KW 6SL3000-1BE31-3AA0
189 200KW 6SL3000-1BE32-5AA0
190 250KW 6SL3000-1BE32-5AA0



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